2021年中國焦化廢水處理項目可行性研究及市場發展戰略規劃預測
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焦化工程技術與設計行業重點服務于鋼鐵行業焦化廠及獨立焦化企業建設項目,為國家重點支持的節能環保產業,該行業主要技術為焦化生產中能耗較高污染較重環節的節能減排技術,主要分為干熄焦技術、節能煉焦技術、煤氣凈化技術等。
1、干熄焦技術:干熄焦技術,是相對于濕熄焦而言,屬于焦炭生產流程中的一個環節,處于工藝流程中焦爐煉焦和高爐煉鐵兩個環節之間,系采用惰性氣體熄滅赤熱焦炭的一種熄焦方法,自20世紀40年代起源于歐洲,于20世紀80年代起逐步引入我國并在部分大型鋼鐵企業推廣應用,具有節能、環保、提高焦炭質量的特征。在煉焦過程中,從焦爐推出的紅焦溫度為950至1050攝氏度,需要通過熄焦程序使焦炭溫度降至200攝氏度以下。
使用干熄焦來熄滅紅焦的大致流程為:由裝滿紅焦的焦罐車經電機車牽引至提升井架底部,由提升機將焦罐提升至干熄爐頂,由位于干熄爐頂的裝料裝置將紅焦裝入干熄爐,用于熄滅紅焦的惰性氣體由循環風機鼓入干熄爐底,與爐內紅焦進行逆流換熱,完成換熱后從干熄爐中導出的循環氣體溫度約為850至950攝氏度,經過一次除塵、余熱鍋爐換熱冷卻、二次除塵、循環風機加壓后溫度降至130攝氏度左右,再次導入干熄爐內循環使用;在干熄爐內,焦炭與惰性氣體直接進行熱交換,通過熱交換,焦炭被冷卻至200攝氏度以下,并經干熄爐底部的排料裝置送往焦處理系統;余熱鍋爐換熱后產生高溫蒸汽,通過汽輪機組發電。
干熄焦、濕熄焦工藝流程簡圖
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據中金企信國際咨詢公布的《2021-2027年中國焦化廢水處理市場監測調查分析與投資戰略咨詢預測報告》統計數據顯示:采用濕熄焦時,對紅焦噴水冷卻,產生的蒸汽直接排放至大氣中,紅焦的顯熱也隨蒸汽的排放而直接浪費。采用干熄焦時,紅焦的顯熱則以蒸汽形式回收利用,因此可以節約水及能源。干熄焦可回收80%紅焦顯熱產生蒸汽,并可用于發電,避免了生產等量蒸汽使用燃煤而對大氣的污染,采用干熄焦技術,平均每噸焦炭降低煉焦能耗50至60千克標煤,節水0.44噸以上。以規模為100噸每年的焦化廠為例,采用干熄焦技術,每年可減少8至10萬噸動力煤燃燒對大氣的污染,相當于減少向大氣排放144至180噸煙塵、1,280至1,600噸二氧化硫,尤其是每年可以減排10至17.5萬噸二氧化碳,節能環保效益明顯。
據中金企信國際咨詢公布的《2021-2027年中國焦化廢水處理設備市場動態監測及競爭戰略研究報告》統計數據顯示:濕熄焦過程中,紅焦與水接觸產生大量的酚、氰化合物、硫化合物等有害物質,隨熄焦產生的蒸汽自由排放,嚴重腐蝕周圍設備并污染大氣;干熄焦采用惰性循環氣體在密閉的干熄爐內對紅焦進行冷卻,可以免除對周圍設備的腐蝕和對大氣的污染;此外,干熄焦裝置采用焦罐定位接焦,焦爐出焦的粉塵污染也易于控制,干熄爐頂裝焦及爐底排、運焦產生的粉塵及循環風機后放散的氣體、干熄爐預存段放散的少量氣體經除塵地面站凈化后,以較小含塵量的高凈化氣體排入大氣。因此,干熄焦的環保指標優于濕熄焦,干熄焦比濕熄焦可減少約60%各類大氣污染物的排放量,環保效益明顯。
此外,采用干熄焦技術生產的焦炭質量優于濕熄焦的很大一部分延伸效益體現在下游高爐煉鐵生產上,可以降低焦比(即煉1噸鐵所需要的焦炭量),從而提高高爐生產能力,特別是對于大型高爐,采用干熄焦焦炭可使其焦比降低2%至5%,高爐生產能力提高約1%,從而達到能源高效利用的目的。中金企信國際咨詢專業編制《焦化廢水處理項目可行性研究報告》為企業投融資、項目立項、銀行貸款申請、批地申請等提供專業化優質服務。
干熄焦技術對焦炭質量的影響
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2、節能煉焦技術
(1)大型焦爐煉焦技術:大型焦爐煉焦技術是利用炭化室高度6米及以上、容積38.5立方米及以上頂裝焦爐的煉焦技術。采用大型焦爐可單獨調節加熱溫度和升溫速度,使整個焦餅溫度更趨均勻,保證焦炭質量,裝煤密度提高約10%。相同規模的焦爐,由于炭化室容積大,爐孔數減少,排放源減少,污染物泄露和排放量也相應減少,從而達到節能減排的目的。
(2)搗固煉焦技術:搗固煉焦技術是在裝煤推焦車的煤箱內用搗固機將已配好的煤搗實后,從焦爐機側推入炭化室進行高溫干餾的煉焦技術。采用搗固焦爐可以配入較多的高揮發分煤及弱粘結性煤,煤餅的堆積密度提高,相同生產規模下,可減少炭化室孔數或容積,減少出焦次數,改善操作環境,從而減少廢氣無組織排放。
3、焦爐上升管余熱回收利用技術:煉焦過程中,從焦爐炭化室引出的荒煤氣溫度約800攝氏度,約占焦化廠總熱損失的36%左右。大型焦爐配套上升管余熱回收設施,即在焦爐上升管外設置夾套,回收焦爐荒煤氣顯熱用于生產蒸汽,噸焦約可產生0.7兆帕飽和蒸汽130千克左右。上升管余熱回收系統的建設不僅可以副產蒸汽,還可減少橋管循環氨水噴灑量,減少循環氨水泵耗電量,從而達到節能的效果。
4、煙氣脫硫脫硝技術:焦爐煙氣中含有大量的二氧化硫及氮氧化物,氮氧化物主要成分為一氧化氮和二氧化氮,是我國大氣污染治理主要的減排對象。煙氣脫硫技術根據脫硫過程是否使用工藝水和脫硫產物的干濕形態,可分為氨-硫酸銨濕法脫硫技術、噴霧旋轉半干法(SDA)脫硫技術和碳酸氫鈉干法(SDS)脫硫技術三種;焦爐煙氣脫硝技術主要包括低氮燃燒技術、低溫選擇性催化還原(SCR)技術和氧化脫硝技術三種;此外,焦化煙氣脫硫脫硝技術還包括活性炭(焦)一體化脫硫脫硝技術等。近年來,焦化行業焦爐煙氣的脫硫脫硝工藝發展較快,新工藝與新技術開發試驗日趨成熟。